合格考汇编13化学反应速率和限度
1.对于化学反应3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是
A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z) C.2v(X)=v(Y) D.3v(W)=2v(X)
(2023春·广东江门·高一台山市华侨中学学业水平测试)
2.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),能增大正反应速率的措施是
A.通入大量O2 B.增大容器容积
C.移去部分SO3 D.降低体系温度
(2023春·广西柳州·高一柳州地区高中学业水平测试)
3.一定温度下,可逆反应3X(g)+Y(g) 2Z(g)达到限度的标志是( )
A.单位时间内生成3n mol X,同时消耗n mol Y
B.X的生成速率与Z的生成速率相等
C.X、Y、Z的浓度相等
D.X、Y、Z的分子数之比为3∶1∶2
(2023春·陕西西安·高一西安市第八十五中学学业水平测试)
4.对于以下反应:A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),在一定温度、压强下,在一体积可变的容器中,当下列物理量不再发生变化时就可确定反应一定达到平衡状态的是
A.容器的体积不再发生变化
B.B的生成速率和D的反应速率之比为3∶1
C.混合气体的密度不随时间变化
D.B、C、D的分子个数之比为3∶2∶1
(2023春·山西忻州·高一学业水平测试)
5.在一定温度下的定容密闭容器中,下列情况表明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g) 已达到反应限度的是
A.混合气体的密度保持不变 B.有1mol C生成的同时有1mol D生成
C.混合气体的总物质的量保持不变 D.有1 mol A生成的同时有1mol C消耗
(2023春·湖南邵阳·高一邵阳市第二中学学业水平测试)
6.在一定温度下,10mL0.40mol/L H2O2发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min 0 2 4 6 8 10
V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)
A.0~6min的平均反应速率:v(H2O2)mol/(L·min)
B.6~10min的平均反应速率:v(H2O2)<mol/(L·min)
C.反应至6min时,c(H2O2)=0.3mol/L
D.反应至6min时,H2O2分解了50%
(2023春·湖北武汉·高一武汉西藏中学学业水平测试)
7.一定温度下,向a L密闭容器中加入2 mol NO2(g),发生如下反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g),此反应达到平衡状态的标志是
A.混合气体的密度不再变化
B.混合气体的颜色变浅
C.混合气体中NO2、NO、O2的物质的量之比为2∶2∶1
D.单位时间内生成2n mol NO同时生成2n mol NO2
(2023春·云南红河·高一云南省泸西县第一中学学业水平测试)
8.下列反应中可判断为可逆反应的是( )
A.氢气和氯气点燃生成氯化氢,氯化氢受热分解为氢气和氯气
B.氮气和氢气在高温、高压、催化剂作用下可以生成氨气,同时氨气又分解为氮气和氢气
C.单质溴可以置换出碘,氯气又可以置换出溴
D.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸光照条件下可分解为盐酸和氧气
(2023春·四川泸州·高一四川省泸县第一中学学业水平测试)
9.在一定温度下,密闭容器中可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是
A.C的生成速率与B的消耗速率相等
B.单位时间内生成n molA,同时生成3n molB
C.A、B、C的浓度不再变化
D.A、B、C的浓度之比为1:3:2
(2023春·上海浦东新·高一上海南汇中学学业水平测试)
(2023春·陕西安康·高一学业水平测试)
10.在一定条件下,可逆反应达到化学平衡时,下列说法中正确的是
A.单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数
B.反应物的浓度一定等于生成物的浓度
C.混合物中各组分的质量分数是一定的
D.反应物和生成物的浓度之比一定等于化学方程式中的化学计量数之比
(2023春·陕西西安·高一陕西师大附中学业水平测试)
11.一定条件下,a L密闭容器中放入1molN2和3molH2发生N2+3H22NH3的反应,下列选项中能说明反应已达到平衡状态的是
A.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
B.2v(H2)=3v(NH3)
C.单位时间内1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂
D.单位时间消耗0.1molN2的同时,生成0.2molNH3
(2022春·福建福州·高一福州四中学业水平测试)
12.反应C(s)十H2O(g)CO(g)十H2(g) 在一密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率减小的是
A.减少C的量 B.容积不变,增加水蒸气的量
C.升温 D.压强不变,充入Ne
(2022春·海南省直辖县级单位·高一学业水平测试)
13.下列措施是为了降低化学反应速率的是
A.食品放在冰箱中贮藏 B.工业炼钢用纯氧代替空气 C.合成氨工业中使用催化剂 D.在加热条件下,用氢气还原氧化铜
(2022春·上海浦东新·高一上海市川沙中学学业水平测试)
14.已知可逆反应2SO2+ O22SO3,当生成2 mol SO3时放出热量为Q,现将1 mol SO2和0.5 mol O2在相同条件下反应生成SO3放出的热量为Q1,则( )
A.Q1 < B.Q1 = C.2Q1 > Q D.无法判断
(2022春·安徽安庆·高一安庆市第七中学学业水平测试)
15.在合成氨反应中,经过5秒钟,NH3的浓度增加了1.5mol·L-1,在这5秒钟内,下列平均反应速率正确的是
①v(NH3)=0.15 mol·L-1·s-1
②v(H2)=0.45 mol·L-1·s-1
③v(N2)=0.15 mol·L-1·s-1
④v(H2)=0.3mol·L-1·s-1
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
(2022春·安徽安庆·高一安庆市第七中学学业水平测试)
16.某温度下,化学反应 A = B + C中反应物A的浓度在5s内从2.0 mol L-1减少到1.0 mol L—1。在这段时间内,用A的浓度变化表示的平均反应速率为
A.0.4 mol L-1 B.0.2 mol L-1
C.0.4 mol L-1 s-1 D.0.2 mol L-1 s-1
(2022春·辽宁大连·高一大连八中学业水平测试)
17.在下列反应中,加入后,则存在于
A.只存在于CO和中 B.存在于CO、、中
C.只存在于CO中 D.存在于CO、、、中
(2022春·辽宁大连·高一大连八中学业水平测试)
18.下列说法正确且均与化学反应速率有关的是
①将糕点存放在冰箱里,或在其包装袋中放入生石灰作为脱氧剂,可以延长保质期;
②使用粗锌小颗粒和稀硫酸反应制氢气
③炼铁高炉尾气中,总是存在一定含量CO
④工业上选择400-500°C合成氨
⑤向橡胶中加入硫粉,提高了其强度和韧性和化学稳定性
⑥面粉厂要注意防火,面粉在封闭厂房中扬起悬浮达到一定浓度时,易发生爆炸危险
⑦向门窗合页里注油或在铁制品表面刷油漆来减缓腐蚀速率
⑧汽车的三元催化器中利用铂,铑催化一氧化碳和氮氧化物转化成二氧化碳和氮气
A.②④⑥⑧ B.①④⑥⑦ C.③④⑤ D.②⑥⑦
(2022春·北京·高一北师大实验中学学业水平测试)
19.下列措施对增大反应速率明显有效的是
A.Na与水反应时增大水的用量
B.Fe与稀硫酸反应制取氢气时,改用浓硫酸
C.在溶液与溶液反应时,增大压强
D.将铝片改为铝粉,做铝与氧气反应的实验
(2022春·广东梅州中学高一学业水平测试)
20.某温度下的恒容密闭容器中,有下述反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g)。下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应已达到平衡状态的是
①混合气体的密度②混合气体的压强③A的质量④混合气体的平均相对分子质量⑤气体的总物质的量
A.①②③ B.②③⑤ C.①③④⑤ D.①③④
(2022春·广东广州中学高一学业水平测试)
21.某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应:,探究反应条件对速率的影响,下列有关说法正确的是
选项 反应温度/℃ 溶液 稀
① 25 10 0.1 10 0.1 0
② 25 5 0.1 10 0.1 x
③ 50 10 0.1 5 0.2 5
④ 50 10 0.1 10 0.1 0
A.可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
B.①④探究温度对速率的影响,实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中
C.①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响
D.,②③两组实验可探究浓度对反应速率的影响
(2022春·广东江门中学高一学业水平测试)
22.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=24mol L-1 min-1,②v(B)=1.5mol L-1 s-1,③v(C)=0.4mol L-1 s-1,④v(D)=0.5mol L-1 s-1,该反应进行的快慢顺序为
A.①<③<②<④ B.④<③<①<② C.②>①>④>③ D.④>③>②>①
(2022春·广东江门中学高一学业水平测试)
23.在密闭系统中有反应C(s)+CO2(g)2CO(g),能反应速率加快的措施是
①通过减小容器体积增大压强
②升高温度
③将炭粉碎
④恒容条件下通入CO2
⑤增加炭的量
⑥恒容条件下通入N2使得压强增大
A.①②③⑥ B.①②④⑥ C.①②③④ D.①②③④⑤
(2022春·广东广州·高一广州四十七中学业水平测试)
24.一定温度下,2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,10s时达到平衡。下列说法不正确的是
A.从反应开始到10s内,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为
B.4s时,Z和X浓度相等,正反应速率大于逆反应速率
C.当X的物质的量不再随时间而变化,此时正、逆反应速率相等,但不为零
D.反应的化学方程式为:
(2022春·四川雅安·高一雅安中学学业水平测试)
25.对可逆反应,下列叙述正确的是
A.达到化学平衡时,
B.单位时间内生成的同时,消耗,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是:
(2022春·广西桂林中学高一学业水平测试)
26.可逆反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在恒容的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2
②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A.①④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③④⑤ D.全部
(2022春·安徽安庆·高一安庆市第七中学学业水平测试)
27.我国提出争取在2060年实现碳中和,这对于改善环境,实现绿色发展至关重要。碳中和是指的排放总量和减少总量相当。
(1)科学家们经过探索实践,建立了如图所示的新循环体系:
根据上图分析,下列相关说法错误的是___________。
A.化学变化中质量和能量都是守恒的
B.和生成甲烷的反应中原子利用率为100%
C.将还原为甲醇能有效促进“碳中和”
D.无机物和有机物可以相互转化
(2)在容积为2L的恒温密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应,测得和的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间 0min 3min 6min 9min 12min
0 0.50 0.65 0.75 0.75
1 0.50 0.35 a 0.25
①下列说法正确的是 。
A.反应达到平衡后,反应不再进行
B.使用催化剂是可以增大反应速率,提高生产效率
C.改变条件,可以100%地转化为
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
②下列描述能说明上述反应已达平衡状态的是 。
A.
B.单位时间内生成的同时生成
C.容器中气体压强不随时间变化而变化
D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
③a= ;3~6min内, 。
④12min末时,混合气体中的物质的量分数为 。
28.在反应中,不能使反应速率增大的措施是
A.增大压强 B.升高温度 C.恒容通入 D.增加碳的量
(2023秋·江西宜春·高一江西省宜丰中学学业水平测试)
29.Ⅰ.某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验,探究O2与KI溶液发生反应的条件。
供选试剂: 30% H2O2溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体。
小组同学设计甲、乙、丙三组实验,记录如下:
操作 现象
甲 向I的锥形瓶中加入MnO2固体,向I的___________(填仪器名称)中加入 30% H2O2溶液,连接Ⅰ、Ⅲ,打开活塞 Ⅰ中产生无色气体并伴随大量白雾; Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝
乙 向Ⅱ中加入KMnO4固体,连接Ⅱ、Ⅲ, 点燃酒精灯 Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变蓝
丙 向Ⅱ中加入KMnO4固体,Ⅲ中加入适量0. lmol/LH2SO4溶液,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯 Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝
(1)请完善甲组实验实验操作,向Ⅰ的锥形瓶中加入MnO2固体,向I的 (填仪器名称)中加入 30% H2O2溶液,连接Ⅰ、Ⅲ,打开活塞。
(2)丙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是 。
(3)对比乙、丙实验可知,O2与KI溶液发生反应的适宜条件是 (酸性、 碱性、中性或者其他环境)。
(4)由甲、乙、丙三实验推测,甲实验可能是Ⅰ中的白雾使溶液变蓝。学生将Ⅰ中产生的气体直接通入下列溶液___________(填序号),证明了白雾中含有H2O2。
A.酸性KMnO4 B.FeCl3 C.氢硫酸 D.酚酞
Ⅱ.为探讨化学反应速率的影响因素,某同学设计的实验方案如下表。(已知I2+2= +2I-,其中Na2S2O3溶液均足量,淀粉遇碘单质变蓝色。)
实验 序号 体积V/mL 时间/s
Na2S2O3溶液 淀粉溶液 0.1mol/L碘水 水
① 10.0 2.0 4.0 0.0 40
② 7.0 2.0 4.0 3.0 t1
③ 5.0 2.0 4.0 Vx t2
(5)①该实验进行的目的是 。
②实验①中用Na2S2O3表示反应速率v(Na2S2O3)= 。
(2023春·广东东莞中学高一学业水平测试)
30.Ⅰ.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620
反应速率最大的时间段是 min(填“0-1”“1-2”“2-3”“3-4”或“4-5”)主要原因可能是 。
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为不可行的是___________(填字母)。
A.蒸馏水 B.KCl溶液 C.溶液 D.溶液
(3)某温度下在4L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是 。
②该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)。
A.Y的体积分数在混合气体中保持不变
B.X、Y的反应速率比为3:1
C.容器内气体的压强保持不变
D.容器内气体的总质量保持不变
E.生成1molY的同时消耗2molZ
③2min内Y的转化率为
④第4min时,正、逆反应速率的大小关系为 (填“>”“<”或“=”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【详解】化学反应速率之比等于化学系数之比,则根据方程式3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g)可知
A、v(W):v(Z)=3:3=1:1,A错误;
B、v(X):v(Z)=2:3,B错误;
C、v(X):v(Y)=2:4=1:2,C正确;
D、v(W):v(X)=3:2,D错误。
答案选C。
2.A
【详解】A. 通入大量O2,增大了反应物的浓度,化学反应速率增大;
B. 增大容器的容积,各组分的浓度减小,化学反应速率减小;
C. 移去部分SO3,减小了生成物的浓度,化学反应速率减小;
D. 降低体系温度,化学反应速率减小。
综上所述,能增大正反应速率的措施是A。
3.A
【详解】A.单位时间内生成3nmolX时也生成nmolY,同时消耗nmolY,所以Y的正逆反应速率相等,故A正确;
B.正逆反应速率相等指同一种物质的正逆反应速率相等,故B错误;
C. X、Y、Z的浓度与反应的初始物质的量以及反应的转化程度有关,不能确定是否达到平衡,故C错误;
D.达平衡时,X、Y、Z三种物质的分子数之比可能是3:1:2,也可能不是3:1:2,这要看反应开始时加入的A、B、C三种物质是否按3:1:2比例而定,故D错误;
故选A。
4.C
【详解】A.A为固体,反应前后气体的化学计量数之和相等,无论是否达到平衡状态,气体体积不变,所以不能根据容器体积判断是否达到平衡状态,故A错误;
B.无论反应是否达到平衡状态,B的生成速率和D的反应速率始终为3:1,所以不能说明正逆反应速率相等,故B错误;
C.密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中容积可变,气体的质量可变,所以混合气体的密度不随时间变化能证明该反应达到平衡状态,故C正确;
D.平衡时浓度不再发生变化,但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系,平衡时的浓度取决于起始物质的配料比以及转化的程度,不能用以判断是否达到平衡状态,故D错误。
答案选C。
5.A
【详解】A、,A是固体,气体总质量是变量,容器体积不变,所以密度是变量,混合气体的密度不变,说明反应达平衡状态,故选A;
B、C、D都是生成物,任意时刻生成C、D的比一定等于系数比,生成1molC的同时生成1molD不一定平衡,故不选B;
C、反应前后气体系数和相等,气体总物质的量始终不变,所以气体总物质的量不变不一定达到平衡状态,故不选C;
D、根据反应方程式,生成A和消耗C是的指逆反应,生成1molA的同时消耗1molC不一定平衡,故不选D。
答案选A。
6.C
【详解】A.0~6min时间内,△c(H2O2)=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L,所以v(H2O2)=0.2mol/L÷6minmol/(L·min), A正确;
B.随着反应的进行,H2O2的浓度逐渐减小,反应速率减慢,B正确;
C.6min时,c(H2O2)=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L, C错误;
D.6min时,H2O2分解率为:=50%, D正确。
答案选C。
7.D
【详解】A.混合气体的密度不变化,A错误;
B. NO2(g)有颜色,浓度变小,颜色变浅,且不再变化时达到平衡,B错误;
C.是一个特定情况,只有不再变化时才达到平衡,C错误;
D. 单位时间内生成2n mol NO同时生成2n mol NO2,说明正反应速率等于逆反应速率,此时能达到平衡,D正确;
故选D。
8.B
【分析】在相同条件下,同一个反应中,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应是可逆反应。
【详解】A.氢气和氯气点燃生成氯化氢、氯化氢受热分解为氢气和氯气,两个反应的反应条件不同且反应不具备同时性,所以不是可逆反应,故A错误;
B.该选项中反应条件相同且反应具有同时性,所以属于可逆反应,故B正确;
C.单质溴可以置换出碘、氯气又可以置换出溴不属于同一个反应,所以不属于可逆反应,故C错误;
D.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸、次氯酸光照条件下可分解为盐酸和氧气不属于同一个反应,所以不属于可逆反应,故D错误;
故选:B。
9.C
【分析】平衡状态的标志:
(1)速率关系(本质特征):
① 同一种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。
② 不同的物质:速率之比等于方程式中各物质的计量数之比,但必须是不同方向的速率。(等价反向)
(2)各成分含量保持不变(宏观标志):
① 各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。
② 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。
③ 若反应前后的物质都是气体,且总体积不等,则气体的总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)均保持不变。
④ 反应物的转化率、产物的产率保持不变。
【详解】A.C的生成速率与B的消耗速率相等,速率均指正反应,即速率同向,不能判定反应是否达到平衡状态,故A错误;
B.单位时间内生成n molA,同时生成3n molB,均为逆反应速率,即速率同向,不能判定反应是否达到平衡状态,故B错误;
C.反应达到平衡状态后,正逆反应速率相等,A、B、C的浓度不再变化,故C正确;
D.达平衡时,A、B、C三种物质的分子数之比可能是1:3:2,也可能不是1:3:2,要根据反应开始时加入的A、B、C三种物质是否按1:3:2比例而定,所以不能说明该反应达到平衡状态,故D错误;
故选C。
10.C
【分析】根据化学平衡状态的特征进行分析。
【详解】A. 在一定条件下,可逆反应达到化学平衡时,单位时间内反应物减少的分子数笥生成物增加的分子数之比等于其化学计量数之比,故两者不一定相等,选项A不正确;
B. 在一定条件下,可逆反应达到化学平衡时,反应物的浓度不一定等于生成物的浓度,两者是否相等取决于各组分的起始量及平衡转化率,选项B不正确;
C. 在一定条件下,可逆反应达到化学平衡时,混合物中各组分的质量分数保持不变,只要条件不变,它就不变,选项C正确;
D. 在一定条件下,可逆反应达到化学平衡时,反应物和生成物的浓度之比不一定等于化学方程式的各组分的化学计量数之比,反应物和生成物的浓度的变化量之比一定等于化学方程式的各组分的化学计量数之比,选项D不正确。
答案选C。
11.C
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
【详解】A.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2,并不能说明浓度不变,所以不一定是平衡状态,选项A错误;
B、未体现正与逆的关系,选项B错误;
C、单位时间内1个N≡N键断裂,等效于6个N-H键形成,同时有6个N-H键断裂,所以正逆反应速率相等,反应达平衡状态,选项C正确;
D、只要反应发生就符合单位时间消耗0.1molN2的同时,生成0.2molNH3,选项D错误;
答案选C。
12.D
【分析】从影响反应速率因素分析。
【详解】A.C为纯固体,减少固体的量对反应速率没有影响,故A不选;
B.保持体积不变,增加水蒸气的量,水蒸气浓度增大,反应速率加快,故B不选;
C.升高温度,反应速率加快,故C不选;
D.保持压强不变,充入Ne,容器体积增大,浓度减小,反应速率减小,故D选;
故选D。
13.A
【详解】A. 食品放在冰箱中贮藏,温度低,反应速率降低,故A选;
B. 工业炼钢用纯氧代替空气,反应物浓度增大,反应速率加快,故B不选;
C. 合成氨工业中使用催化剂,降低反应所需的活化能,反应速率加快,故C不选;
D. 在加热条件下,用氢气还原氧化铜,温度升高,反应速率加快,故D不选;
故选A。
14.A
【详解】因为是可逆反应,所以1molSO2和1mol氧气不可能生成1mol三氧化硫,因此放出的热量要小于,答案选A。
15.B
【分析】用单位时间内反应物浓度的减少(或生成物浓度的增加)来表示化学反应进行的快慢叫化学反应的速率,表达式:υ= C/ t,化学反应速率的单位:mol/(L·min) mol/(L·s),反应速率之比一定等于化学计量数之比。
【详解】v(NH3)= =1.5mol·L-1/5s=0.3 mol·L-1·s-1,①选项错误;
根据反应速率之比一定等于化学计量数之比和化学反应方程式N2+3H22NH3得:v(H2)=0.45 mol·L-1·s-1,②选项正确,④选项错误;
V(N2)=0.15 mol·L-1·s-1,③选项正确,综上所述②③正确,
所以正确答案:B。
16.D
【详解】化学反应速率为单位时间内的浓度改变值。因此v(A)=Δc/Δt=1mol/L÷5s=0.2mol/(L s),故选项是D。
17.B
【详解】是可逆反应,加入后,反应同时向正逆两个方向进行,存在于CO、、中,故选B。
18.A
【详解】①将糕点存放在冰箱里,降低温度可以减慢化学反应速率;在其包装袋中放入叔丁基对苯二酚作为脱氧剂,降低氧气浓度,减慢反应速率,可以延长保质期;生石灰只能吸水,不能作脱氧剂,①错误;
②粗锌中含有杂质,使用粗锌小颗粒和稀硫酸反应,构成原电池,加快反应速率,②正确;
③炼铁高炉尾气中,总是存在一定含量CO,说明一氧化碳还原氧化铁的反应是可逆反应,与化学反应速率无关,③错误;
④工业上选择400-500°C合成氨,提高了催化剂的活性,可以加快化学反应速率,④正确;
⑤向生橡胶中加入硫粉,提高了其强度和韧性和化学稳定性,改善了橡胶的性能,并没有影响化学反应速率,⑤错误;
⑥面粉在封闭厂房中扬起悬浮达到一定浓度时,浓度增大,化学反应速率加快,易发生爆炸危险,⑥正确;
⑦向门窗合页里注油,起到润滑的作用,与反应速率无关,铁制品表面刷油漆,减缓了铁的氧化速率,与反应速率有关,⑦错误;
⑧汽车的三元催化器中利用铂,铑催化一氧化碳和氮氧化物转化成二氧化碳和氮气,加快了化学反应速率,⑧正确;
答案选A。
19.D
【详解】A.水是纯液体,增加用量浓度不变,钠和水反应的速率与水的多少无关,故A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,和铁常温下发生钝化,加热时生成二氧化硫气体,故B错误;
C.溶液与两溶液反应没有气体参加,而压强只改变有气体参加反应的化学反应速率,增大压强,反应速率不变,故C错误;
D.将Al片改成Al粉,增大了反应物的接触面积,所以能使反应速率加快,故D正确。
故选:D。
20.D
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
①反应前后气体质量变化,容器容积不变,混合气体的密度是变量,当密度不再发生变化,说明反应达平衡状态,故正确;
②恒容密闭容器中,两边气体的计量数相等,所以混合气体的压强一直不变,故错误;
③固体A的质量不变时反应达平衡状态,故正确;
④反应前后气体的质量是变化的,气体的总物质的量一直不变,平均相对分子质量是变量,混合气体的平均相对分子质量不变时反应达平衡状态,故正确;
⑤两边气体计量数相等,气体的总物质的量一直不变,故错误;
故选D。
21.A
【详解】A.该反应生成S沉淀和二氧化硫气体,可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢,故A正确;
B.①④探究温度对速率的影响,实验时将、硫酸置于相应温度的水浴中,然后将硫酸迅速倒入溶液,故B错误;
C.①③两组实验,混合后硫酸浓度相等,温度不同,①③两组实验探究温度对反应速率的影响,故C错误;
D.②③两组实验,温度不同,混合后浓度相等,可探究温度对反应速率的影响,故D错误;
选A。
22.C
【详解】同一反应中,不同物质的反应速率与反应方程式中的化学计量数的比值越大,反应速率越快,由题给数据可得:
①==0.4mol/(L·s);
②==0.5mol/(L·s);
③==0.2mol/(L·s);
④==0.25mol/(L·s);
则反应进行的快慢顺序为②>①>④>③,故选C。
23.C
【详解】①通过减小容器体积增大压强,气体的浓度增大,反应速率加快,故正确;
②升高温度,反应的活化分子百分数增大,反应速率加快,故正确;
③将炭粉碎,增大反应物的接触面积,能加快反应速率,故正确;
④恒容条件下通入CO2,使容器体积不变,气体浓度增大,反应速率加快,故正确;
⑤增加炭的量,固体的浓度保持不变,反应速率不变,故错误;
⑥恒容条件下通入N2,气体浓度不变,反应速率不变,故错误;
故选C。
24.A
【详解】A.从反应开始到10s内,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为 ,故A错误;
B.4s时,Z和X浓度相等,4s后反应物继续减小,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,故B正确;
C.当X的物质的量不再随时间而变化,反应达到平衡状态,此时正、逆反应速率相等,但不为零,故C正确;
D.X、Y的物质的量减少,Z的物质的量增多,X、Y是反应物,Z是生成物,10s内X、Y、Z的变化量分别为0.79mol、0.79mol、158mol,反应的化学方程式为:,故D正确;
选A。
25.A
【详解】A.由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故A正确;
B.单位时间内生成x mol一氧化氮的同时,消耗x mol 氨气都表示正反应速率不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故B错误;
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,气体压强减小,正、逆反应速率均减小,故C错误;
D.由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,则,故D错误;
故选A。
26.A
【详解】①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2,反应进行的方向相反,且速率之比等于化学计量数之比,则反应达平衡状态;
②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO,反应进行的方向相同,虽然物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,但反应不一定达平衡状态;
③不管反应是否达到平衡,都存在NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态,所以此时反应不一定达平衡状态;
④混合气体的颜色不再改变,则表明NO2的浓度保持不变,反应达平衡状态;
⑤混合气体的质量、体积始终不变,则密度始终不变,所以密度不再改变时,反应不一定达平衡状态;
⑥反应前后气体的分子数不等,随着反应的进行,压强不断发生改变,当混合气体的压强不再改变时,反应达平衡状态;
⑦混合气体的质量不变,随着反应的进行,混合气体的物质的量不断发生改变,当平均相对分子质量不再改变时,反应达平衡状态;
综合以上分析,①④⑥⑦正确,故选A。
27.(1)B
(2) BD BCD 0.25 30%
【详解】(1)A.化学变化过程中有新物质生成并伴随能量变化,化学变化中质量和能量都是守恒的,故A正确;
B.和生成甲烷的同时还有水生成,反应中原子利用率小于100%,故B错误;
C.将还原为甲醇,减少二氧化碳排放,能有效促进“碳中和”,故C正确;
D.二氧化碳、氢气反应能生成甲烷、甲醇等有机物,无机物和有机物可以相互转化,故D正确;
选B。
(2)①A.反应达到平衡后,正逆反应速率相等,但速率不等于0,反应没有停止,故A错误;
B.使用催化剂是可以增大反应速率,增大单位时间内生成物的产量,提高生产效率,故B正确;
C.该反应可逆,改变条件,不能100%地转化为,故C错误;
D.通过调控反应条件,使平衡正向移动,提高该反应进行的程度,故D错误;
选BD;
②A.,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故不选A;
B.单位时间内生成的同时生成,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故选B;
C.反应前后气体系数和不同,压强是变量,容器中气体压强不随时间变化而变化,反应一定达到平衡状态,故选C;
D.反应前后气体系数和不同,容器中气体的平均相对分子质量是变量,气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化,反应一定达到平衡状态,故选D;
选BCD;
③根据碳元素守恒a=1-0.75=0.25mol;3~6min内,消耗0.15molCO2, 。
④12min末时,反应消耗0.75molCO2,则同时消耗2.25molH2,生成0.75mol甲醇和0.75molH2O,混合气体中的物质的量分数为。
28.D
【详解】A.增大压强,反应物浓度增大,反应速率加快,故不选A;
B.升高温度,反应速率加快,故不选B;
C.恒容通入,反应物浓度增大,反应速率加快,故不选C;
D.碳是固体,增加碳的量,反应物浓度不变,不能使反应速率增大,故选D。
选D。
29.(1)分液漏斗
(2)O2+4I- +4H+ =2I2+ 2H2O
(3)酸性
(4)A
(5) 探究浓度对反应速率的影响 1.25×10-3mol/(L·s)
【详解】(1)甲实验:根据装置I不需要加热制取氧气可知利用的是双氧水的分解,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气,向I的锥形瓶中加入MnO2固体,向I的分液漏斗中加入30% H2O2溶液,连接I、Ⅲ,打开活塞,I中产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝说明生成碘单质。
(2)碘离子具有还原性,在酸性条件下能够被氧化成碘单质,据此写出反应的离子方程式为:O2+4I- +4H+ =2I2+ 2H2O;
(3)向I中加入KMnO4固体,连接I、Ⅲ,点燃酒精灯,M中有气泡冒出,溶液不变蓝,向I中加入KMnO4固体,Ⅲ中加入适量0.1mol/L H2SO4溶液,连接I、Ⅲ,点燃酒精灯,M中有气泡冒出,溶液变蓝,对比乙实验可知, O2与KI溶液发生反应的适宜条件是:酸性环境。
(4)A.高锰酸钾溶液能够将双氧水氧化,导致高锰酸钾溶液褪色,而氧气不与高锰酸钾溶液反应,如果高锰酸钾溶液褪色就可以证明混合气体中含有双氧水,故正确;
B.氯化铁不能和双氧水反应,故错误;
C.氢硫酸能和氧气或双氧水反应,都能生成硫,不能证明,故错误;
D.酚酞不能证明双氧水的存在,故错误。
故选A。
(5)①表中只有硫代硫酸钠的浓度不同,该实验进行的目的是探究浓度对反应速率的影响, 淀粉溶液的作用是显色剂,检验碘单质的存在。
②实验①中用Na2S2O3表示反应速率v(Na2S2O3)==1.25×10-3mol/(L·s)。
30.(1) 2-3 因该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,所以反应速率较快
(2)CD
(3) 3X+Y2Z AC 10% >
【详解】(1)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min 时间段中,产生气体的体积分别为100mL、40mL、224mL、112mL、44mL,由此可知反应速率最大的时间段为2~3 min:原因是该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,所以反应速率较快。
(2)加入蒸馏水及加入KCl溶液,H+浓度减小,反应速率减小且不减少产生氢气的量,故 A、B正确,C项加入KNO3溶液H+浓度减小,因酸性溶液中有具有强氧化性,与Zn反应无氢气生成,错误;D项,加入 CuSO4溶液形成原电池,反应速度增大,且影响生成氢气的量,错误;
(3)①由图像可以看出,反应中X、Y的物质的量减少,应为反应物,乙的物质的量增多,应为生成物,当反应进行到5min 时,n(Y)=0.2mol n(Z)=0.4 mol n(X)=0.6mol,则 n(Y): n(Z): n(X)=1:2:3,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,则反应的方程式为3X+Y2Z;②X、Y的反应速率比为3:1,随着反应的进行X、Y的反应速率比始终为3:1,不能作为平衡状态的标志,故 B错误,反应物和生成物均为气体,容器内气体的总质量保持不变,不能作为平衡状态的标志,故 D错误,生成1molY的同时消耗2molZ均只能表示逆反应速率,不能说明正、逆反应速率相等,无法判断反应达到平衡状态,故E错误;③2min内Y的转化率④反应到第5分钟才达到平衡状态,第4min-5min,Z的物质的量还在增加,X、Y的物质的量还在减少,因此>。
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